Módulo 3.7 – Seguridad

  • Última modificación de la entrada:19/10/2021
  • Tiempo de lectura:16 minutos de lectura

Seguridad pasiva terciaria

Incidentes relacionados con la seguridad pasiva secundaria y terciaria

En automóviles con diferentes implantaciones técnicas.

Con motor longitudinal delantero – central y tracción; se produce una colisión frontal contra un muro deformable sustentado en otro rígido simulando que es un automóvil.

Seguridad pasiva secundaria

  • Se deforman la zona delantera y el habitáculo, este debería haberse mantenido indeformable
  • Entran en el habitáculo; motor, volante, pedal de freno y ruedas delanteras
  • El asiento del conductor se desplaza hacia adelante; no se bloquea el sistema antideslizante del asiento
  • No es efectivo el asiento antisubmarino
  • El airbag se activa, pero no solamente es menos efectivo, sino que puede provocar daños al conductor por el desplazamiento de este hacia delante

Seguridad pasiva terciaria    

  • Se quita el seguro interior de cierre de puertas si va puesto
  • La deformación del habitáculo implica que las puertas delanteras, y tal vez las traseras, no se puedan abrir lo que dificulta la salida de los ocupantes y las labores de asistencia y extracción si se ha de hacer inmediatamente
  • Se necesita urgentemente asistencia sanitaria y bomberos

Con motor longitudinal trasero por detrás del eje y propulsión; se produce una colisión trasera contra un muro deformable sustentado en otro rígido simulando otro automóvil.

Seguridad pasiva secundaria

  • La estructura deformable trasera actúa absorbiendo parte de la energía, y la rígida del habitáculo se mantiene para que no se deforme
  • Asientos antideslizantes que siguen en su posición
  • Anti intrusión en el habitáculo de ruedas traseras y motor
  • Actúan en las plazas ocupadas; apoyacabezas activos, cinturones de seguridad y rodillos de bloqueo si hay efecto rebote

Seguridad pasiva terciaria   

  • Se quita el seguro interior de cierre de puertas si va puesto
  • Se pueden abrir las puertas no afectadas directamente por la colisión, en este caso las cuatro, desde dentro y desde fuera
  • Se dispone de sistema de llamada manual de emergencia, que se ha de accionar por alguno de los ocupantes
  • Se produce un incendio instantes después del accidente, lo que implica riesgos y exige evacuación rápida

Con estos dos casos se ven posibles resultados al producirse accidentes, en los que influyen diferentes variables.

En el coche que recibe el impacto frontal, podría ser que se haya producido a más velocidad que la de los ensayos de “cras test”.

En el coche que sufre la colisión por detrás, el incendio podría deberse a diversas variables, entre estas un mantenimiento inadecuado, haber sustituido fusibles por otros de más intensidad, …. 

Seguridad activa o primaria y pasiva secundaria en automóviles descapotables

Los automóviles en los que se puede quitar el techo, descapotables, son de distintos tipos; con techo de lona plegable que tiene una estructura o bastidor interno, con techo duro en partes que se doblan unas sobre otras y se suele denominar coupé – cabrío, y con la parte horizontal superior del techo desmontable, quedando solamente libre esta parte superior, se identifica como targa.

El techo o capota, cuando está quitado, puede ser guardado sobre la parte trasera del automóvil o, más frecuentemente, en el interior de un alojamiento específico que puede estar dentro o separado del maletero, que se verá afectado en volumen:

  • Sobre este automóvil descapotable se resaltan las zonas deformables (azul) y rígida (rojo) que no incluyen el techo, ya que se puede circular con este quitado
  • Si es de tela no aportará más rigidez apreciable al habitáculo que si fuese puesto
  • La capota de lona o dura se coloca en este coche para quitarse después, ya que el objetivo de estos coches es circular al descubierto el mayor tiempo posible, incluso con temperaturas bajas si no llueve, lo que se favorece si se dispone de salida de aire caliente en el cuello como se explicó antes en este capítulo
  • En la parte inferior de la carrocería hay refuerzos para compensar la carencia de techo, que abarcan toda la parte inferior del automóvil
  • Las ventajas de estos refuerzos afectan a los tres aspectos de la seguridad; activa o primaria al reducirse torsiones y flexiones para mantener la geometría de suspensión y dirección en baches y curvas, estabilidad, que debería ser como la de la versión coupé si existe en la gama
  • Se mejora la seguridad pasiva secundaria con las zonas deformables y rígidas de los refuerzos
  • La seguridad pasiva terciaria también se favorece, al mantenerse mejor la estructura del habitáculo que permite abrir las puertas, sin forzar posturas, en caso de tener que salir rápido o necesitar asistencia
  • En los coupé – cabrio con techo duro, o targa, es más eficiente la seguridad pasiva secundaria y terciaria si cuando se produce el accidente el techo va puesto
  • Se dispone para todas las plazas de airbag laterales y de cabeza, techo o cortina. Pueden estar en los laterales, puertas o repartidos entre ambos
  • Tras los asientos, de la segunda fila si la hay, se implanta una barra antivuelco “roll bar”
  • Tanto los airbag como la barra antivuelco pueden ser accionados por las informaciones de los decelerómetros y un sensor de inclinación transversal que recibe el calculador
  • En caso de riesgo de vuelco se inflan los airbag correspondientes y se levanta la barra antivuelco
  • Los airbag se desinflan a continuación, mucho más despacio el de cabeza, techo o cortina por si hay vuelco, así se mantiene la protección de posibles golpes en las cabezas si efectivamente estas llegan a aproximarse al suelo u objetos duros

Con el fin de aportar más comodidad de utilización para poner o quitar la capota o techo del automóvil descapotable, es frecuente disponer de algún sistema automático que se acciona pulsando un mando.

La asistencia para ponerla o quitarla es eléctrica o electrohidráulica controlada por un calculador.

Para realizar estas funciones se cuenta con diferentes articulaciones, motores eléctricos y/o accionadores hidráulicos.

Si el techo es de lona también se necesita una estructura o bastidor interno, del que ya dispone, aunque el accionamiento sea manual.

Los sensores de posición determinan el final de recorrido al quitar o poner la capota.

Con asistencia automática es habitual que se puede poner o quitar la capota circulando hasta determinada velocidad, esto implica que, si hace viento o se pasa por baches durante alguno de los procesos, se somete a las articulaciones a esfuerzos adicionales que pueden ir provocando holguras, llegando a afectar el correcto funcionamiento del sistema.

Actuaciones en caso de vuelco

Vamos a reproducir las actuaciones de protección de un automóvil descapotable si se produce un vuelco:

  • Se ve el coche de frente resaltando el sensor angular de inclinación lateral
  • En cada lado hay airbag laterales para cada ocupante, y también de cabeza, techo o cortina
  • Detrás de los asientos se ubica una barra antivuelco, en reposo está contraída
  • Al producirse inclinación lateral, y llegar a un ángulo que el sensor considera de riesgo, da la información al calculador electrónico que infla los airbag del lado que corresponde, pueden ser los de los dos lados, a la vez que se levanta casi instantáneamente la barra antivuelco
  • Si van dos ocupantes delante y se dispone de airbag entre los asientos se infla, así se evitan golpes entre ellos, y se desinfla más o menos rápido según las circunstancias
  • Al volcar la carencia de techo supone un riesgo añadido para los ocupantes, con los sistemas explicados se trata de minimizar lo más posible las lesiones

Si un automóvil cabrio tiene versión coupé en la gama de la marca, suele pesar más el descapotable por los refuerzos y equipamiento de seguridad complementario que incorpora.

Protección a peatones

Si se produce impacto entre un coche y una persona los riesgos de provocarle daños físicos son evidentes, para reducirlos en lo posible si el accidente es por delante del automóvil se puede disponer de elementos de protección para el peatón:

  • En el coche que vemos ha de tener algún sistema de detección que detecte que hay algo delante del coche, de momento se representan sensores de ultrasonidos que además de informar de una presencia delante indican la velocidad de aproximación
  • En la parte inferior delantera se incorpora una barra transversal
  • Al llegar a impactar el peatón con el frontal del coche, la barra transversal inferior incide en la o las pantorrillas, empujando al peatón hacia arriba
  • Al llegar el peatón al capó delantero, este se abre, capó activo, para separarse del motor y poder deformarse al impactar contra este la cabeza del peatón, lo que reduce los daños
  • La cabeza del peatón llega a golpear con el parabrisas, que al ser laminado se deforma aumentando la protección
  • Se puede disponer de un airbag en el parabrisas con sensibles mejoras de protección
  • Si en el frontal hay una cámara de vídeo que pueda diferenciar otro objeto de un peatón, la disposición de un airbag delantero exterior ofrece grandes aportaciones de protección

Para que se activen estos sistemas de protección, costosos de reponer o reparar, es útil saber con la mayor certeza posible que lo que hay delante es una persona o hay riesgos de daños físicos, evitando que estos sistemas entren en acción en pequeños toques de aparcamiento, estos son los que se han explicado:

  • La barra transversal anti atropello bajo el frontal permite dirigir a la persona hacia arriba, pues si pasa bajo el coche el riesgo de lesiones se multiplica
  • Los sensores que detectan lo que hay delante determinan las actuaciones, cuanto mejor sea la identificación así será la protección; los sensores de ultrasonidos no saben lo que se aproxima, con cámara de vídeo se puede reconocer, con más información si es 3D
  • La apertura del capó, si el motor “duro” va delante, permite que el capó se deforme lo suficiente para amortiguar el golpe con la cabeza del peatón, es el capó activo
  • El parabrisas laminado se deforma adaptándose a la cabeza de la persona, absorbiendo energía del golpe
  • Si se confirma que se ha chocado con una persona, se activa el airbag exterior y el del parabrisas, este tiene dos zonas de más volumen en los marcos del parabrisas, muy rígidos al formar parte de la estructura del habitáculo

Aún con estos sistemas de protección, los riesgos de lesiones a peatones en situaciones como la que hemos visto son importantes.

Para tratar de evitar el atropello, los sensores que hemos comentado y que veremos más a fondo en otro capítulo, aportan información para la activación de sistemas ADAS; aviso al conductor, auto frenada de emergencia si no se reacciona e incluso giro del volante para tratar de esquivar al peatón, si el tráfico lo permite.

Pruebas de valoración de seguridad en el automóvil “crash test”

Protocolos de pruebas y análisis de daños físicos.

Medir la calidad de protección en accidentes de los automóviles es muy complejo y hay muchas posibles variables.

Para poder valorar la protección y que sea comparativa se han determinado protocolos de pruebas de colisión en laboratorio, “crash test”.

Se utilizan velocidades de colisión, formas, barreras de impacto y maniquís con muy sofisticados sistemas electrónicos de valoración de los daños que habría sufrido una persona en la misma situación, son los “dummies” 

Colisión frontal

  • Se hace con la implicación del 40% del frontal del automóvil por el lado del conductor
  • Contra una barrera conformada por dos partes, la exterior es deformable y la interior rígida, simulando la zona deformable delantera y rígida del habitáculo de otro coche
  • El golpe de homologación se hace a 56 km/h, pero ensayos independientes con mucha repercusión mediática lo hacen a 64 km/h, por lo que los resultados más valorados son estos últimos
  • La forma y valores del ensayo pueden variar según que laboratorio haga la prueba

“Crash test” lateral 

  • Recibe el coche un impacto por un lado de un bastidor con ruedas a 50 km/h
  • La forma y valores del ensayo pueden variar según que laboratorio haga la prueba

“Crash test” trasero

  • Recibe el coche un golpe por detrás de un bastidor con ruedas de 250 kg de peso a 50 km/h
  • La forma y valores del ensayo pueden variar según que laboratorio haga la prueba

“Crash test” de vuelco

  • Con el coche sobre una plataforma, se le catapulta para que caiga sobre el techo con una fuerza equivalente a 2,5 veces su peso
  • Se miden los resultados de deformación del habitáculo según determinados baremos que valoran la calidad de protección
  • La forma y valores del ensayo pueden variar según que laboratorio haga la prueba

Tras las pruebas de “cras test”

  • Se comprueba que las puertas no afectadas por la colisión se pueden abrir, en el caso de vuelco se tienen en cuenta los factores que han intervenido o podido influir

Valoración de los daños a los ocupantes

  • Se analizan los resultados de los múltiples sensores y detectores de los “dummies” para valorar los daños que habrían sufrido en diferentes partes del cuerpo los ocupantes; cabeza, cuello, hombros, torso, brazos, codos, antebrazos, manos, pelvis, muslos, rodillas, pantorrillas y pies
  • Se dan las valoraciones por colores o puntos, en este caso se representan colores, de mejor a menor protección; buena (verde), aceptable (amarillo), justa (naranja), escasa (morado) e insuficiente (rojo)
  • En las valoraciones de los resultados globales se tienen en cuenta los equipamientos en seguridad activa o primaria que colaboran para evitar el accidente, incluidas las ADAS, y también si se dispone de mejoras en seguridad pasiva terciaria; llamada automática de emergencia o croquis de la estructura del automóvil prevista para rescates son dos ejemplos

Los resultados finales se pueden dar de distintas formas según sea el laboratorio que ha realizado los ensayos, por puntos, colores, porcentajes, estrellas, …

Las valoraciones además se pueden desglosar para cada ensayo con más o menos datos y detalles, antes de llegar al resultado final.

Hemos visto los “crash test” más habituales y cómo se analiza y valora la protección a los ocupantes, a continuación se explican los controles estructurales realizados en el automóvil ensayado, con repercusión en la valoración de los resultados finales de calidad de protección.

Pruebas de valoración de seguridad en el automóvil

Análisis de daños estructurales.

Entre los controles para valorar la calidad de protección del automóvil, se realizan diversas mediciones en su estructura y elementos afectados antes y después de la prueba, que tienen influencia en el resultado final de valoración.

Lo vemos con este automóvil en una colisión frontal que afecta al lado izquierdo.

Para que sea más didáctico se deforman y desplazan elementos y componentes que no lo harían en un coche actual en esta colisión según el protocolo establecido, por lo que consideramos que se ha producido el accidente a velocidad superior:

  • Alteración longitudinal izquierda y derecha; se mide cuanto ha variado la longitud total del automóvil, tanto en el lado del golpe como en el otro, pues ya se ha comentado que la estructura frontal delantera distribuye en lo posible la energía de la colisión implicando al lado no afectado directamente
  • Alteración batalla izquierda y derecha; la batalla o distancia entre ejes se ve afectada al desplazarse hacia atrás las ruedas delanteras, están en zona deformable. Como se ha comentado antes, también se puede ver afectada la batalla de las ruedas del lado derecho por el reparto de tensiones
  • Alteración de la distancia entre los pilares A, B y C izquierda y derecha; estos pilares son las columnas verticales de la estructura del habitáculo y determinan su rigidez. Midiendo la alteración entre sus distancias antes y después del golpe, en ambos lados se comprueba la deformación del habitáculo
  • Desplazamiento del volante; al ir hacia atrás las ruedas delanteras empujan a la dirección y esta a la caña o eje del volante que se puede desplazar hacia el habitáculo, como en este caso. Midiendo el recorrido del volante se obtiene información de los daños que podría causar al conductor
  • Desplazamiento salpicadero; está en el tabique transversal que separa el habitáculo rígido de la parte delantera deformable. Si se ha desplazado el salpicadero es por la deformación del habitáculo, midiendo este recorrido se valoran los posibles riesgos físicos
  • Desplazamiento del motor; al estar en zona deformable es empujado hacia el habitáculo, medir el recorrido y ángulo permite saber si llegaría a entrar al habitáculo de frente o por debajo, y los efectos lesivos que podría ocasionar
  • Desplazamiento del pedal de freno; si está el conductor frenando la deformación delantera empuja al pedal y pie, el pedal debería romperse o deformarse, si no ha sido así o es insuficiente se mide la distancia que ha recorrido hacia atrás el pedal, para valorar los posibles daños

En otras colisiones, las medidas de daños estructurales se hacen en las zonas afectadas que influyen en la protección de los ocupantes.

En el siguiente capítulo de carrocería se verán diferentes estructuras con resultados variables en calidad de protección, sobre este tema se anticipan informaciones en el resumen repaso.

Con su evolución la carrocería ha ido mejorando exponencialmente en seguridad; activa o primaria para favorecer la estabilidad, pasiva secundaria para reducir lesiones a los ocupantes y pasiva terciaria para facilitar la evacuación y asistencia.

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